DE942136C - Elastic wheel, especially for road vehicles - Google Patents
Elastic wheel, especially for road vehiclesInfo
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Description
Elastisches Rad, besonders für Straßenfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein, insbesondere für Straßenfahrzeuge, geeignetes federndes Rad mit zwischen zwei Felgen eingelegten Gummielementen, bei welchen die Innen- und Außenfelgen zwei Scheiben tragen.Elastic wheel, especially for road vehicles The invention relates to a, especially for road vehicles, suitable resilient wheel with between two Rims inserted rubber elements, in which the inner and outer rims have two discs wear.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Gummielemente zwischen den Scheiben durch mehrere Metallringe zu trennen. Es handelt sich hierbei um einen allgemeinen Vorschlag, welcher keine Maßnahme enthält, bei der die Elastizität genügend erhöht wird, um die Stöße aufzufangen, die bei schlechten Straßen und größeren Geschwindigkeiten auf die Räder ausgeübt werden. Bei dieser Ausführung wird die Elastizität deshalb nicht wesentlich erhöht, da die stets in Mehrzahl vorhandenen Blechringe zwischen den einzelnen Gummischichten die Gummifederung im ganzen stört, wobei diese dünnen Gummiringe die ganze Breite der Blechringe einnehmen..It has already been proposed that the rubber elements between the Separate discs with several metal rings. This is one general proposal which does not contain any measure for which the elasticity is sufficient is increased to absorb the shocks that occur on poor roads and at higher speeds exercised on the wheels. In this embodiment, therefore, the elasticity becomes not significantly increased, since the sheet metal rings that are always present in the majority between the individual rubber layers disturb the rubber suspension as a whole, whereby these thin Rubber rings take up the entire width of the sheet metal rings.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist die Formveränderlichkeit solcher elastischen Räder, bei welchen der Gummi als elastisches Mittel angewendet und besonders bei solchen, bei welchen er auf Scherbiegung beansprucht wird, bedeutend zu erhöhen..The basic idea of the present invention is the shape changeability such elastic wheels in which the rubber is used as an elastic means and especially important in those in which it is subjected to bending in shear to increase ..
Bei der Erfindung sind an den an den Innen- und Außenfelgen befestigten zwei Scheiben an sich be: kannte Gummiringe bzw. Gummiblöcke angebracht, welche in der Mitte einen frei beweglichen Blechring tragen. Die Gummiblöcke oder Ringe werden hierauf in an sich bekannter Weise vorgepreßt. Hierdurch wird eine große Nachgiebigkeit der Räder bei schlechten Fahrbahnen ermöglicht und zugleich eine Nachgiebigkeit der Räder in axialer Richtung erreicht, welche jedoch durch die Vorkompression auf das notwendige Maß beschränkt ist.In the invention are attached to the inner and outer rims two discs known per se: known rubber rings or rubber blocks attached, Which Carry a freely movable sheet metal ring in the middle. The rubber blocks or rings are then pre-pressed in a manner known per se. This makes a big one Flexibility of the wheels on bad roads enables and at the same time a Gearing of the wheels in the axial direction is achieved, which, however, is achieved by the pre-compression is limited to what is necessary.
Um die Laständerungskurve in radialer und. tangentialer Richtung nach Belieben ändern und also einschränken zu können, sind profilierte Oberflächen der Blechringe vorgesehen, welche mit den Gummiringen oder Blöcken während der Formveränderung des Rades in Berührung kommen. Diese profilierten Oberflächen der Blechringe schützen zugleich die Gummiringe oder Gummiblöcke an denjenigen Stellen, an welchen sie der Abnutzung am meisten ausgesetzt sind.To the load change curve in radial and. tangential direction The profiled surfaces of the Sheet metal rings provided, which with the rubber rings or blocks during the change in shape come into contact with the wheel. Protect these profiled surfaces of the sheet metal rings at the same time the rubber rings or rubber blocks in those places where they the Most exposed to wear and tear.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die axiale Vorkompression der Gummiringe oder Blöcke durch Klammern bewirkt, wie sie in der Figur bei 6a und 7a zu sehen sind.In an advantageous embodiment of the invention, the axial Pre-compression of the rubber rings or blocks is effected by brackets, as in the Figure at 6a and 7a can be seen.
In Fig. I und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei welchem zwei Sätze von Gummiblöcken angeordnet sind, während in Fig. 3 und 4 zwei Sätze von Gummiringen verwendet werden. In beiden Fällen ergibt sich die Formveränderlichkeit des Rades aus der Summe der Elastizität eines Satzes und derjenigen des anderen Satzes.In Fig. I and 2 an embodiment of the invention is shown, in which two sets of rubber blocks are arranged, while in Figs two sets of rubber rings can be used. In both cases, the form changeability results of the wheel from the sum of the elasticity of one set and that of the other Sentence.
Der elastische Teil des in Fig. I und 2 gezeigten Rades besteht aus einem starren Ring 3, an dessen beiden Seiten, der inneren und der äußeren Kante, Gummiblöcke I an der äußeren Kante und 2 an der inneren Kante fest angebracht sind. Die Seiten der Gummiblöcke I, welche den an dem Ring 3 befestigten Seiten gegenüberliegen, sind mit zwei starren Ringen 4 und 5 in Verband, welche nach der Kompression der Gummiblöcke durch die Klammern 6a vereinigt und untereinander zusammengeschlossen werden. Die Klammern sind in irgendeiner Weise an den Ringen 4 und 5 befestigt und halten die Gummiblöcke in komprimiertem Zustand fest. Die Gummiblöcke 2 sind mit den Ringen 8 und 9 fest verbunden und durch die Klammern, 7a zusammengepreßt. Die Felge 6b ist mit Flansche 6c und 6d versehen und mit dem starren Körper verbunden, welcher durch die Ringe 4 und 5 gebildet wird, die durch die Klammern 6a zusammengehalten und entweder in ortsfester oder abnehmbarer Weise festgehalten werden. Der von den Ringen 8 und 9 und den Klammern 7a zusammengesetzte Körper ist auf der Nabe 7 angeordnet und auf dieser in der bei abnehmbaren Rädern üblichen Weise befestigt.The elastic part of the wheel shown in Fig. I and 2 consists of a rigid ring 3, on both sides of which, the inner and outer edge, Rubber blocks I on the outer edge and 2 on the inner edge are firmly attached. The sides of the rubber blocks I which are opposite the sides attached to the ring 3, are in association with two rigid rings 4 and 5, which after compression of the Rubber blocks united by the brackets 6a and joined together will. The brackets are attached in some way to the rings 4 and 5 and hold the rubber blocks in a compressed state. The rubber blocks 2 are with the rings 8 and 9 firmly connected and pressed together by the clamps 7, 7a. the Rim 6b is provided with flanges 6c and 6d and connected to the rigid body, which is formed by the rings 4 and 5 held together by the clips 6a and retained in either a stationary or a removable manner. The one from the Rings 8 and 9 and the brackets 7a assembled body is arranged on the hub 7 and attached to it in the usual manner for removable wheels.
Der elastische Teil des in Fig. 3 und 4 gezeigten Rades ist im wesentlichen derselbe wie zuvor angegeben, der einzige Unterschied ist der, daß die Gummiblöcke durch Gummiringe ersetzt werden. Bei diesem Rad ist die äußere Kante des starren Ringes 3 mit dem Gummiring i fest verbunden und die innere Kante mit dem Gummiring 2. Um die Gummiringe dauernd unter Kompression zu halten, sind hier die vorher beschriebenen Mittel verwendet, d. h. die Klammern 6a schließen die Ringe 4 und 5 zusammen, während die Klammern 7a die Ringe 8 und 9 zusammenhalten. Das Anordnen und Befestigen der Felge und des Rades an der Nabe ist ebenfalls dasselbe.The elastic part of the wheel shown in Figs. 3 and 4 is essentially same as stated before, the only difference is that the rubber blocks be replaced by rubber rings. On this wheel, the outer edge of the rigid one Ring 3 with the rubber ring i firmly connected and the inner edge with the rubber ring 2. In order to keep the rubber rings permanently under compression, here are the ones previously described Funds used, d. H. the clips 6a close the rings 4 and 5 together while the clamps 7a hold the rings 8 and 9 together. Arranging and securing the The rim and the wheel on the hub are also the same.
Sobald das Rad infolge der Unebenheiten der Straße durch die Ringe 4 und 5 die Gummiblöcke oder den Ring I biegt, reagiert hierauf, der starre Ring 3 und überträgt die Spannung auf die Gummiblöcke oder den Ring 2, welche sich entsprechend ebenfalls biegen. Infolgedessen ist die Felge mit der Nabe elastisch verbunden, und die Stöße der Felge werden in stark vermindertem Maße übertragen.Once the wheel as a result of the bumps in the road through the rings 4 and 5 the rubber blocks or the ring I bends, the rigid ring reacts to this 3 and transmits the tension to the rubber blocks or the ring 2, which are accordingly also bend. As a result, the rim is elastically connected to the hub, and the impacts of the rim are transmitted to a greatly reduced extent.
Um die seitliche Stabilität des Rades zu sichern, werden die Gummiblöcke oder Ringe I und 2 während der Zusammensetzung des Rades komprimiert und in diesem Zustand gehalten. Auf diese Weise ist es möglich ohne die radiale und tangentiale Nachgiebigkeit zu stören, die sehr wichtige Eigenschaft der seitlichen Stabilität zu erreichen.To ensure the lateral stability of the bike, the rubber blocks or rings I and 2 compressed during the assembly of the wheel and in this Condition kept. In this way it is possible without the radial and tangential Disrupting compliance, the very important property of lateral stability to reach.
Die Förmänderungskurve solcher Räder ist praktisch geradlinig, d. h. ihre Formänderung erhöht sich in direktem Verhältnis zu der Gummispannung auch für sehr hohe Formveränderungen. Es wurde gefunden, daß, obwohl die geradlinige Entwicklung der Formänderungskurve im allgemeinen bei niedrigen Beanspruchungen vorteilhaft ist, es im Gegensatz hierzu in vielen Fällen besser ist, eine zunehmende Versteifung der Federn zu bekommen, wenn der Zug stärker wird, um die Stöße besser aufzunehmen und zugleich den Zug auf die Oberfläche zu begrenzen, an welcher der Kautschuk an dem Metall festgemacht ist; andernfalls kann die Haftung besonders bei außergewöhnlich starken Rauheiten der Straße gefährdet werden, welche so starke Stöße verursachen können, daß das Rad bald außer Gebrauch genommen werden müßte.The shape change curve of such wheels is practically straight; H. their change in shape also increases in direct proportion to the rubber tension for very high changes in shape. It has been found that although the rectilinear Development of the deformation curve in general at low loads It is advantageous, in contrast, in many cases it is better to increase The springs get stiffening when the pull gets stronger to make the bumps better and at the same time limit the pull to the surface on which the Rubber is attached to the metal; otherwise the liability may be particularly with exceptionally strong roughness of the road, which are so strong Shocks can cause the bike to soon have to be taken out of use.
In den Ausführungsbeispielen sind folgende Anordnungen getroffen: a) die Anwendung geformter Oberflächen, welche während der Formänderung der Gummielemente mit diesen in Berührung kommen, wodurch deren Formänderung bei erhöhter Last progressiv beschränkt wird, b) eine Formgebung dieser Oberflächen., sä daß sie den Zug auf die Oberfläche der Verbindung zwischen Gummi und Metall verhindern. Diese Fläche ist die gefährlichste Stelle bei solchen durch Scherspannung beanspruchten Rädern. Die Entwicklung der Formänderungskurve kann. nach Wunsch geregelt werden, indem man das Profil dieser geformten Oberflächen entsprechend, gestalten kann, um sie den Gebrauchsbedürfnissen besser anzupassen, c) die Anordnung konstruktiver Einzelheiten, welche. dazu dienen, -die Konstruktion des Rades zu verbessern und zu vereinfachen., besonders mit Rücksicht auf die Mittel zur Erreichung einer Vorkompression der Gummielemente in axialer und gegebenenfalls auch in der Drehungsrichtung des Rades (Verdrehungswinkel).The following arrangements are made in the exemplary embodiments: a) the use of shaped surfaces, which during the change in shape of the rubber elements come into contact with these, causing their shape change progressively with increased load is limited, b) a shape of these surfaces., sä that they pull on prevent the surface of the joint between rubber and metal. This area is the most dangerous point on such shear stressed wheels. The development of the deformation curve can. can be regulated as desired by one can shape the profile of these shaped surfaces accordingly, around them better adapt to the needs of use, c) the arrangement of constructional details, Which. serve to improve and simplify the construction of the wheel., especially with regard to the means of achieving pre-compression the Rubber elements in the axial and possibly also in the direction of rotation of the wheel (Twist angle).
Von Fig. 5, 6 und 7 ist Fig. 5 ein axialer Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform des Rades, Fig. 6 ein Schnitt durch den Durchmesser desselben Rades, und Fig.7 stellt dasselbe Rad dar, bei welchem der Kautschuk in der Weise gebogen ist, wie es während der Benutzung vorkommt. Das Bezugszeichen Io bezeichnet die äußeren und II die inneren Gummiblöcke. Die ersteren sind durch Vulkanisation mit den Metallscheiben I2 und I2' und die letzteren mit den Metallscheiben I3 und I3' verbunden.Of Figs. 5, 6 and 7, Fig. 5 is an axial section of a preferred one Embodiment of the wheel, Fig. 6 is a section through the diameter of the same wheel, and Fig.7 shows the same wheel in which the rubber is bent in the manner is how it happens during use. The reference symbol Io denotes the outer and II the inner rubber blocks. The former are by vulcanization with the metal disks I2 and I2 'and the latter with the metal disks I3 and I3' tied together.
Die Scheiben I2 und I3 sind durch Ansätze 14 und I5 mit den äußeren Deckblechen I6 und I7 bzw. mit der Felge 18 und der Nabe I9 im Eingriff. Die Scheiben I2' und I3' sind dagegen durch die Ansätze I4' und I5', beide mit dem mittleren starren Ring 2o verbunden, und diese halten die inneren Bleche 16' und I7' in Stellung. Beide, die äußeren Deckbleche I6 und I7 und die inneren Bleche I6' und I7', sind derart geformt, daß die progressiv mit den Gummiblöcken während deren Formänderung beim Fahren, des Wagens in Berührung kommen. Die Bleche I6, I6', I7 und I7' werden vorzugsweise aus hohl gebogenem Eisenblech hergestellt. Die Deckbleche I6 sind an der Felge durch Niete 2I befestigt, während die Deckbleche I7 an der Nabe I9 der Einbuchtung 22 sitzen und an dieser durch Niete 23 befestigt sind. Gegebenenfalls können mehrere Versteifungsrippen, wie sie in. Fig. 8 dargestellt und mit den. Bezugszeichen 24 und 25 versehen sind, z. B. durch Hohlbiegen hergestellt werden., oder sie können gesondert hergestellt und dann an das Deckblech angeschweißt oder durch ein gleichwertiges Mittel befestigt werden.The discs I2 and I3 are connected to the outer by lugs 14 and I5 Cover plates I6 and I7 or with the rim 18 and the hub I9 in engagement. The disks I2 'and I3', on the other hand, are through the approaches I4 'and I5', both with the middle rigid ring 2o connected, and these hold the inner sheets 16 'and I7' in position. Both the outer cover sheets I6 and I7 and the inner sheets I6 'and I7' are Shaped so that the progressive with the rubber blocks during their change in shape come into contact with the car while driving. The sheets I6, I6 ', I7 and I7' are preferably made from hollow bent sheet iron. The cover plates I6 are on the rim is fastened by rivets 2I, while the cover plates I7 are attached to the hub I9 of the Indentation 22 sit and are attached to this by rivets 23. Possibly can have several stiffening ribs, as shown in. Fig. 8 and with the. Reference number 24 and 25 are provided, e.g. B. can be produced by hollow bending., Or they can manufactured separately and then welded to the cover plate or by an equivalent Means to be attached.
Die wünschenswerte Vorkompression des Gummiorgans in axialer Richtung des Rades (welches die Bindung Gummi-Metall verbessert und außerdem die Querstabilität sichert), wird dadurch erreicht, daß man die Deckbleche I6 durch Bolzen 26 gegen die Gummielemente preßt und in ähnlicher Weise die Bleche I7 durch die Bolzen 27 (wie es in Fig. 6 und 9 deutlich zu ersehen ist). Hierdurch vermeidet man den Gebrauch besonderer Vorrichtungen, wie Klammern- oder ähnliche Mittel, wie sie in Fig. I bis 4 gezeigt sind. Außerdem bleiben die Gummielemente vorteilhafterweise in. Ruhe, d. h. in unkomprimiertem Zustand, wenn sie nicht im Rad eingesetzt sind. Diese Vorkompression kann auch in anderer Weise ausgeführt werden, indem man einige Abstandsstücke aus Metall oder irgendeinem anderen starren Material zwischen die elastischen Teile Io und II und die Bleche I6 und I7 einsetzt. Diese Regelung der angegebenen, axialen Vorkompression kann, sowohl während der Zusammensetzung des Rades nützlich sein als auch, um das Rad für besondere Gebrauchsbedingungen während der Benutzung anzupassen. Eine derartige Radkonstruktion ist außerdem deswegen, vorteilhaft, weil die elastischen Teile gesondert hergestellt werden können, unabhängig von den Flanschen des Rades, und sie sind daher leicht auswechselbar.The desirable precompression of the rubber organ in the axial direction of the wheel (which improves the rubber-metal bond and also improves lateral stability secures), is achieved in that one of the cover plates I6 by bolts 26 against presses the rubber elements and, in a similar way, the metal sheets I7 through the bolts 27 (as can be clearly seen in Figures 6 and 9). This avoids use special devices, such as clamps or similar means, as shown in Fig. I. through 4 are shown. In addition, the rubber elements advantageously remain at rest. d. H. in an uncompressed state when they are not inserted in the wheel. This pre-compression can be done in other ways by taking some spacers off Metal or some other rigid material between the elastic parts Io and II and the sheets I6 and I7 are used. This scheme of the specified, axial Pre-compression can be useful both during the assembly of the wheel as well as to adapt the bike for special conditions of use during use. Such a wheel construction is also advantageous because the elastic Parts can be manufactured separately, regardless of the flanges of the wheel, and they are therefore easily exchangeable.
Was oben gesagt wurde, ist offenbar sowohl für ein elastisches Rad mit einer Anzahl von Blöcken als auch für ein Rad mit ununterbrochenen Gummiringen gültig. Im ersteren Fall ist die Regelung der Formänderung der Gummielemente durch geformte Oberflächen, welche progressiv mit den Gummielementen in Berührung kommen, leichter zu erhalten.What was said above is apparently both for an elastic wheel with a number of blocks as well as for a wheel with continuous rubber rings valid. In the first case, the regulation of the change in shape of the rubber elements is through shaped surfaces which progressively come into contact with the rubber elements, easier to obtain.
Die Blöcke können irgendeinen Querschnitt haben (d. h. als Trapezoid, rechtwinklig oder polygonal oder kreisförmig usw. ausgebildet sein), aber die bevorzugte Form ist sicher der kreisförmige Querschnitt, welcher entschieden vorzuziehen und im folgenden dargestellt ist. In der Tat werden die Blöcke während einer ganzen Umdrehung des Rades nacheinander in jeder Richtung so in ihrer Form verändert, daß eine Linie von jedem Gummiblock, welche ursprünglich zu der Metallscheibe, an welche der Block befestigt ist (z. B. eine erzeugende, wenn die Blöcke zylindrisch geformt sind), senkrecht ist; eine konische Oberfläche beschreibt. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist es vorteilhaft, wenn die Gummiblöcke keine Kanten. haben, weil diese einem sehr starken Zug ausgesetzt wären.; nur die Blöcke mit einem kreisförmigen Querschnitt vermeiden diese Erscheinung, welche bei Blöcken mit viereckigem oder polygonalem Querschnitt schädlich und welche mit Metalloberflächen am Umfang versehen wären, welche nicht dauernd in Wirkung treten. Bei Benutzung von Blöcken. mit kreisförmigem Querschnitt lehnt sich, im Gegensatz hierzu der Kautschuk gegen die begrenzenden Oberflächen ohne irgendeine Unterbrechung, und der Zug in den Gummielementen wird sich daher progressiv sowohl in der Intensität als auch, in. der Richtung ändern. Da der schwache Punkt für die Widerstandsfähigkeit des Rades die Verbindung der Oberfläche des Gummis mit dem Metall ist," so: ist es ersichtlich, daß Blöcke mit kreisförmigem Querschnitt, d. h. zylindrische oder gegebenenfalls auch konische Blöcke vorteilhafterweise angewendet werden.The blocks can be of any cross-section (i.e., trapezoidal, rectangular or polygonal or circular, etc.), but the preferred one Shape is certainly the circular cross-section, which is decidedly preferable and is shown below. In fact, the blocks are used during a whole Rotation of the wheel successively in each direction so changed in shape that a line from each rubber block which originally went to the metal disc to which the block is attached (e.g. a generative if the blocks are cylindrically shaped are), is perpendicular; describes a conical surface. As can be seen without further ado, it is advantageous if the rubber blocks have no edges. have because this is a very would be exposed to strong draft .; only the blocks with a circular cross-section avoid this phenomenon, which occurs with blocks with square or polygonal Cross-section harmful and which would be provided with metal surfaces on the circumference, which do not take effect permanently. When using blocks. with circular Cross-section leans, in contrast to this, the rubber against the limiting Surfaces without any interruption, and the pull in the rubber elements will therefore change progressively in both intensity and direction. Because the weak point for the resistance of the wheel is the connection of the Surface of the rubber with the metal is, "so: it can be seen that blocks with circular cross-section, d. H. cylindrical or possibly also conical Blocks are advantageously applied.
Diese Anordnung ist auch vom Gesichtspunkt der Konstruktion der Metallteile aus die zweckmäßigste, weil die Metalloberflächen, welche die Gummiblöcke begrenzen, ebenso wie der Sitz der Blöcke leicht durch Drehen hergestellt werden können oder in, einfacherer Weise als die, welche man für Blöcke mit quadratischem oder polygonalem Querschnitt verwenden müßte.This arrangement is also from the point of view of the construction of the metal parts the most practical because the metal surfaces that delimit the rubber blocks just as the seat of the blocks can be easily made by turning or in, simpler way than that which one for blocks with square or polygonal Cross-section would have to use.
Die geformten. Oberflächen haben außerdem eine solche Kontur, daß sie irgendeinen Zug in, den miteinander verbundenen Oberflächen zwischen den starren Platten 12 und 12' und dem Kautschuk der äußeren Blöcke und b:zw. 13 und 13' und dem Kautschuk der inneren Blöcke vermeiden.The molded. Surfaces also have such a contour that they have some pull in, the interconnected surfaces between the rigid Plates 12 and 12 'and the rubber of the outer blocks and b: between. 13 and 13 'and Avoid the rubber of the inner blocks.
Schließlich kann. noch eine Schutzvorrichtung aus geeignetem Material (z. B. Gummi, mit Gummi überzogene Stoffe in Faltenform oder auch Stoffe ohne Gummiüberzug usw.) vorgesehen. werden, welche als Haube ausgebildet ist, aber doch die elastische Formänderung des Rades zuläßt. Diese schützen die Gummiblöcke gegen Eindringen von (Öl, Staub, Steinen und anderen von außen kommenden schädlichen Gegenständen an die Gummiteile der Federung.Finally can. another protective device made of suitable material (e.g. rubber, rubber-coated fabrics in the form of folds or fabrics without a rubber coating etc.) provided. which is designed as a hood, but still the elastic Change of shape of the wheel allows. These protect the rubber blocks against penetration (Oil, dust, stones and other external harmful objects the rubber parts of the suspension.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
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